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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Datação de estruturas de impacto brasileiras por traços de fissão em grãos de zircão via LA-ICP-MS e (U-Th)/He
Title Alternative: Dating brazilian impact structures using LA-ICP-MS zircon fission track and (U-Th)/He
Author: Maziviero, Mariana Velcic
Advisor: Crósta, Alvaro Penteado, 1954-
Abstract: Resumo: Atualmente são reconhecidas 190 estruturas de impacto meteorítico na superfície terrestre. No Brasil, foram confirmadas até hoje sete estruturas originadas por esse tipo de evento: Araguainha (MT-GO), Vargeão (SC), Vista Alegre (PR), Cerro do Jarau (RS), Serra da Cangalha (TO), Riachão (MA) e Santa Marta (PI). Dentre as estruturas de impacto brasileiras, as de Araguainha e Vargeão são as únicas que apresentam idade estabelecida por métodos isotópicos: 254,7 ± 2,5 Ma (U-Th-Pb em zircão e monazita) e 123,0 ± 1,4 Ma (U-Pb em zircão), respectivamente. As demais têm idades aproximadas, estimadas por correlações estratigráficas. Os métodos isotópicos convencionalmente utilizados para obtenção de tais idades são U-Pb e 40Ar-39Ar, aplicados em rochas fundidas ou minerais neoformados decorrentes do impacto. Contudo, em estruturas de impacto em avançado estágio erosivo há escassez ou ausência destes materiais, o que dificulta a aplicação dos métodos convencionais. Com o objetivo de estimar a idade do impacto das estruturas de Araguainha, Serra da Cangalha e Riachão, neste trabalho propõe-se a aplicação de métodos termocronológicos de baixa temperatura, correspondentes a traços de fissão e (U-Th)/He em zircão. A aplicação de métodos termocronológicos em estruturas de impacto são raros na literatura, e ainda inexistentes no caso de traços de fissão em zircão. Todas as estruturas estudadas são do tipo complexa, foram formadas sobre rochas alvo das bacias sedimentares do Paraná e do Parnaíba ¿ no caso de Araguainha, rochas do embasamento cristalino da bacia afloram no núcleo da estrutura -, apresentam diâmetros que variam de 4 a 40 km e se encontram em diferentes estágios de erosão. Para a estrutura de Araguainha, foi obtida idade ponderada (U-Th)/He de 223 ± 17 Ma, possivelmente relacionada ao evento de impacto. A análise de traços de fissão em cristais de zircão de brechas impacto de Araguainha forneceu as idades centrais de 236 ± 49 Ma e a idade de 231 ± 13 Ma obtidas via distribuição binomial, e que também podem ser relacionadas ao evento de impacto. Nas rochas sedimentares que afloram nas demais zonas morfoestruturais do Domo de Araguainha e uma amostra na área externa ao domínio do impacto, as idades variam entre ~500-600 Ma, majoritariamente no intervalo da orogenia brasiliana (850-490 Ma). Nas estruturas de Serra da Cangalha e Riachão, poucas amostras apresentaram grãos com idades individuais <270 Ma. As idades individuais dos grãos de zircão obtidas via traços de fissão correspondem à idade da rocha de proveniência ou a algum evento térmico na bacia, sem relação com o impacto. A maioria delas situa-se entre ~400 ¿ 600 Ma. A interpretação dos resultados indica que os métodos foram mais promissores, para fins de datação do evento de impacto, quando aplicados em impactitos que ocorrem no núcleo da estrutura de Araguainha. As demais rochas que afloram nas demais estruturas de impacto podem não ter atingido temperaturas suficientes para o annealing total dos traços de fissão espontâneos em grãos de zircão (~200 até 320 ºC). Neste trabalho, além das idades por análise (U-Th)/He e traços de fissão em grãos de zircão, são feitas contribuições sobre questões estratigráficas, caracterização mineral de um impactito de Araguainha e avaliadas as limitações dos métodos termocronológicos para a datação de estruturas de impacto erodidas

Abstract: Currently, 190 meteorite impact structures have been identified on Earth. In the Brazilian territory, seven structures of impact origin are known so far: Araguainha (MT-GO), Vargeão (SC), Vista Alegre (PR), Cerro do Jarau (RS), Serra da Cangalha (TO), Riachão (MA), and Santa Marta (PI). Among them, Araguainha and Vargeão are the only ones with ages established by isotopic methods: 254.7 ± 2.5 Ma (U-Th-Pb in zircon and monazite grains) and 123.0 ± 1.4 Ma (U-Pb in zircon grains), respectively. The others have only poorly constrained ages estimated by stratigraphic correlation. U-Pb and 40Ar-39Ar are the isotopic methods conventionally used to date impact melt rocks and neo-formed minerals. However, in deeply eroded impact structures these materials are usually scarce or absent, precluding the application of such geochronological dating methods. In order to estimate the impact age, we applied low temperature thermochronological methods in Araguainha, Serra da Cangalha, and Riachão structures, corresponding to fission track and (U-Th)/He in zircon. Thermochronological methods in impact structures are rare in the literature, and still nonexistent in the case of zircon fission track. All impact structures studied are of complex type, are situated in Paraná and Parnaíba sedimentary basins ¿ in the case of Araguainha, rocks from the crystalline basement occur in the central uplift -, the diameter range from 4 to 40 km and show different degrees of erosion. For Araguainha, a pooled age (U-Th)/He of 223 ± 17 Ma has been obtained likely related to the impact event. The zircon fission track analysis of impact breccias from Araguainha provided central ages of 236 ± 49 Ma and 231 ± 13 Ma, obtained by binomial peak fitting method, and that are also likely related to the impact. Sedimentary rocks that outcrop in the other morphostructural zones of Araguainha and one sample collected outside of Araguainha impact structure, show ages between ~500-600 Ma, mostly related in the Brasilian orogeny (850-490 Ma). Serra da Cangalha and Riachão impact structures have few grains with individual ages < 270 Ma. These zircon fission track ages are the provenance age or related to thermal events in the basin before the impact. The majority are aged between ~400 ¿ 600 Ma. The results indicate that the most promising rocks to apply thermochronological methods are the impactites in the Araguainha central uplift. The other rocks that outcrop in the other impact structures may not have reached temperatures high enough for the total annealing of the spontaneous fission track in zircon grains (~200 to 320 ºC). In this work, besides the ages obtained by (U-Th)/He and zircon fission track for the Brazilian impact structures, contributions are made on stratigraphic issues, mineral characterization of an Araguainha impactite, and the assessment of the limitations of thermochronological methods for dating eroded impact structures
Subject: Datação do traço de fissão
Geocronologia
Zircão
Traços de fissão
Editor: [s.n.]
Citation: MAZIVIERO, Mariana Velcic. Datação de estruturas de impacto brasileiras por traços de fissão em grãos de zircão via LA-ICP-MS e (U-Th)/He. 2016. 1 recurso online (163 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/330968>. Acesso em: 31 ago. 2018.
Date Issue: 2016
Appears in Collections:IG - Tese e Dissertação

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